تجهیزات کنترلی

تجهیزات کنترلی دیگ بخار (Boiler Control Systems)

دیگ بخار یک تجهیز تحت فشار است که برای تولید بخار در صنایع مختلف مثل نیروگاه‌ها، صنایع غذایی، نساجی، بیمارستان‌ها و… استفاده می‌شود. چون با فشار و دمای بالا کار می‌کند، سیستم‌های کنترلی آن نقش حیاتی در ایمنی، راندمان و طول عمر تجهیزات دارند.

در این جا به صورت تشریحی، مهم‌ترین تجهیزات کنترلی دیگ بخار را بررسی می‌کنیم.

1- سیستم کنترل سطح آب (Water Level Control)

اهمیت مهم‌ترین پارامتر در دیگ بخار سطح آب است. اگر سطح آب پایین بیاید

→ خطر سوختن تیوب‌ها و انفجار اگر سطح آب بالا برود

→ بخار مرطوب و آسیب به تجهیزات پایین‌دستی تجهیزات اصلی

الف) آب‌نما (Sight Glass) نمایش چشمی سطح آب برای اپراتور.

ب) کنترل‌کننده سطح (Level Controller) معمولاً شامل: الکترودهای هدایت الکتریکی یا سیستم شناوری (Float Type) یا ترانسمیتر فشار تفاضلی (DP Transmitter) در سیستم‌های پیشرفته از کنترل PID برای تنظیم دقیق استفاده می‌شود.

ج) پمپ تغذیه (Feed Water Pump) با فرمان کنترلر سطح، آب وارد دیگ می‌شود.

د) آلارم و قطع‌کن کمبود آب (Low Water Cut-Off) یکی از حیاتی‌ترین تجهیزات ایمنی که در صورت پایین آمدن سطح آب، مشعل را خاموش می‌کند.

2- سیستم کنترل فشار بخار (Pressure Control) اهمیت دیگ باید در فشار مشخص کار کند. فشار بالا خطرناک و فشار پایین باعث کاهش کیفیت تولید می‌شود.

تجهیزات

الف) پرشر سوئیچ (Pressure Switch) در فشار تنظیم‌شده، مشعل را خاموش یا روشن می‌کند.

ب) پرشر کنترلر مدولار در دیگ‌های صنعتی برای کنترل تدریجی شعله استفاده می‌شود.

ج) شیر اطمینان (Safety Valve) در صورت افزایش بیش از حد فشار، به صورت مکانیکی باز شده و بخار را تخلیه می‌کند. این تجهیز کاملاً مستقل از سیستم برق کار می‌کند و حیاتی‌ترین تجهیز ایمنی است.

3- سیستم کنترل احتراق (Combustion Control System) این بخش برای تنظیم نسبت سوخت و هوا طراحی شده است تا: احتراق کامل انجام شود مصرف سوخت کاهش یابد آلایندگی کم شود اجزا

الف) مشعل (Burner) قلب سیستم احتراق که می‌تواند گازسوز، گازوئیل‌سوز یا دوگانه‌سوز باشد.

ب) کنترلر مشعل (Burner Controller) ترتیب روشن شدن فن، جرقه‌زن، شیر سوخت و… را مدیریت می‌کند.

ج) دمپر هوا (Air Damper) میزان هوای ورودی را تنظیم می‌کند.

د) سنسور شعله (Flame Detector) در صورت خاموش شدن شعله، سریعاً سوخت را قطع می‌کند.

4- سیستم کنترل دما در برخی کاربردها دمای بخار یا آب خروجی باید کنترل شود. تجهیزات ترموکوپل یا RTD ترموستات کنترلر دما شیر کنترل

5- سیستم کنترل تغذیه آب (Feed Water Control) در دیگ‌های صنعتی بزرگ از سیستم سه‌المانه استفاده می‌شود: سطح آب دیگ دبی بخار خروجی دبی آب ورودی این سیستم از طریق PLC یا کنترلر PID مدیریت می‌شود و پایداری بالایی دارد.

6- سیستم بلودان (Blowdown Control) هدف حذف املاح و TDS از آب دیگ برای جلوگیری از: رسوب خوردگی کف کردن تجهیزات شیر بلودان دستی شیر بلودان اتوماتیک سنسور هدایت الکتریکی (Conductivity Sensor)

7- سیستم کنترل اکسیژن (در دیگ‌های بزرگ) برای بهینه‌سازی احتراق از آنالایزر اکسیژن در دودکش استفاده می‌شود تا نسبت هوا به سوخت تنظیم شود.

8- سیستم کنترل مرکزی (PLC / DCS) در دیگ‌های صنعتی پیشرفته: تمام سنسورها به PLC متصل می‌شوند داده‌ها در HMI نمایش داده می‌شود آلارم‌ها ثبت می‌شوند امکان مانیتورینگ از راه دور وجود دارد برندهای رایج در صنعت: Siemens Schneider Electric ABB

9- تجهیزات ایمنی مکمل سوپاپ خلأ شیر یکطرفه گیج فشار آلارم دمای دود قطع‌کن اضطراری (Emergency Stop)

تجهیزات کنترلی دیگ بخار به چهار هدف اصلی خدمت می‌کنند: ایمنی (جلوگیری از انفجار و آسیب) کنترل کیفیت بخار کاهش مصرف سوخت افزایش طول عمر دیگ یک سیستم کنترل کامل شامل: کنترل سطح کنترل فشار کنترل احتراق بلودان سیستم‌های ایمنی مستقل